발전용 증기터빈 수명평가 및 기동시간 단축 (Life Prediction of Steam Turbine in Power Plant and Reduction of Startup Time)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 46권 / 3호 / 313 ~ 320페이지
· 저자명 : 박누가, 김인걸

초록

비선형적 발전원인 신재생에너지 증가로 인해 국내 전력거래 시장이 하루 전 거래에서 실시간 거래로 변경을 검토 중이다. 실시간 전력 거래를 위해 복합화력 발전소는 가동상태 준비로 항시 대기해야 하며 이로 인하여 급전을 위한 증기터빈의 빠른 기동 및 전력 추종을 위한 잦은 부하변동이 예상되고 있다. 이는 증기터빈의 수명과 직결되기 때문에 기기의 신뢰성 확보를 위해선 정확한 수명평가가 요구되며 정확한 수명평가를 위해서는 터빈의 실제 형상 특성이 반영된 상세 모델링과 시간에 따른 운전 및 경계조건이 반영된 검증된 유한요소해석이 필요하다. 본 논문에서는 WEMA(whole engine model analysis) 방법을 이용하여 140 MW급 증기터빈 모델을 대상으로 열구조해석을 실시하여 수명을 평가하였으며 급전을 위한 기동단축 시 로터 취약부의 수명 영향도를 파악하여 단축 여부 가능성에 대해 논의하였다.

영어초록

Owing to the very large increase in renewable energy, a nonlinear power source, the method of the domestic power trading market considerably changes from day basis to real-time transaction. For real-time power transactions, combined thermal power plants should always be on standby for sudden operations expecting rapid startup and frequent load changes. As this is directly related to the life of steam turbines, an accurate life evaluation is required to ensure reliability of the equipment. An accurate life evaluation requires a detailed modeling reflecting the actual shape characteristics of the turbine and validated finite-element analysis method containing the operation and boundary conditions over time. In this study, thermal and structural investigations are carried out for a 140-MW class steam turbine using a whole engine model analysis. In addition, the reduction in startup time reflecting the calculated life is analyzed.

참고자료

· 없음